核电在各种能源中有很强的经济竞争力。例如，在中国的金山石化总厂，要建设一个热电站。在选择方案时，曾考虑到，如果建煤热电站，每年约需煤110万吨，不仅运输无法解决，烧煤造成的环境污染尤其是个严重问题；如果建烧油电站，每年烧油需80万吨，发电仅值1.8亿元，而要是做化工原料的价值就达4.8亿元；出口可换外汇1.36亿美元。因此最后选择建造核热电站，这不仅使运输不成问题，而且每年只需几吨核燃料，从经济上考虑也是合算的。
1973年开始，主要工业国的核电成本与火电相当。之后随着石油调价和核电技术的逐步成熟，核电成本已经低于油电站、煤电站和油煤电站的成本。据统计，美、法、英、德国和加拿大等国的核电成本平均比火电低1／3左右。1976年，美国由于采用核电节省了14亿美元，相当于节省9000万吨煤或32500万桶石油。
核电的发电成本由运行费、基建费和燃料费三部分组成。核电站的运行费和火电站的差不多。但核电站运行可靠，每年利用小时最高达8000小时，平均约为6000小时。
核电站的燃料费比火电站的要低得多。对100万千瓦压水堆核电站，每年需要补充40吨燃料，其中只消耗1.5吨铀－235，其余的尚可收回。所以燃料运输是微不足道的。而对一座100万千瓦烧煤的发电厂，每年至少消耗2120000吨标准煤，平均每天要有艘万吨轮，或三列40节车厢的火车运煤到发电厂。运输负担之沉重是可想而知的。
由于核电站系统的复杂和出于安全的考虑，它的基建费比火电高，对10万～20万千瓦容量的轻水堆比火电约高100%，对100万千瓦容量的轻水堆约高60％～70%。重水堆和气冷堆的基建费还要贵一些。但是，核电站的整个发电成本还是比火电便宜。
随着技术的发展，核电安全性得到了进一步提高。
就世界能源结构变化及核能的发展情况而言，初级能源的消耗结构在过去有了相当大的变化。石油消耗量自1973年发生第一次石油价格危机以来已由47.4%降至1989年的37%，而煤炭的消耗量在这一期却由28.3%上升至31.1%，天然气从18.l%上升到23.l%，水力由1973年的5.4%增长到6.4%，核能由0.6%升至2.3%。1995年统计，核电已占全世界发电量的23.16%。
尽管在世界初级能源消耗中石油在世界市场上的主导地位仍不会改变，不过，石油在保护环境、可持续发展方面并不尽如人意，因此，石油消耗在能源消耗中的比例呈下降的趋势。
重视经济成本、可靠性十分重要，但我们不能完全不顾和忽视其他的因素，重视能源的环境效应一样重要。21世纪初期，可再生能源获得更重大的意义，然而目前可再生能源的利用在很大程度上还局限于水能。在一些国家，许多国家正努力发展利用其他可再生能源的工艺和技术，如太阳能、风能、地热和波浪能或潮汐能。专家们预计，到2020年，可再生能源占全世界初级能源供应的比重可能会提高到8%。
因此，没有核能的能源供应，从经济上和生态上都面临着挑战，人们也认识到存在着不断改进核电厂安全技术从而减少事故风险的可能。
核电站并不排放SO2、NOx和CO2，但它产生危险的放射性物质。在核燃料循环中，高放射性物质仅在反应堆中的铀反应以后才产生，而且高放射性废物的总量很少。这是核电的主要优点之一，因为它使我们实际上能够以某种可控的方式来处置所有产生的，当然也是危险的废物。
装机容量为300万千瓦的轻水反应堆的运行每年约产生75吨高水平、长寿命的放射性乏燃料。反对核电的人经常争论说，我们无法安全地隔绝这些废物。然而这是不正确的，因为大多数国家决定，在把这种乏燃料作为废物处置或进行后处理前存放30～50年的时间，是出于以下两个原因：一是废物处置场址很难为公众和政府所接受；二是经过50年左右，乏燃料的放射性活度将会降至它们从反应堆卸出一年后的1/25，这样，废物容器和长远安全隔绝贮存方案的设计都将会简化。
如果将装机容量为300万千瓦的核电站运行一年所产生的75吨乏燃料不直接贮存而进行后处理，则其高放废物可以浓缩在约9立方米的玻璃体中。这也许能为我们正在讨论的小体积问题提供某些思路。如果将全世界自1987年以来产生的所有乏燃料全部经过后处理，则其玻璃固化的高放废物将只有1000～1500立方米左右，比两个家庭住房的体积都小。
核电站的运行还将产生一些中低水平、短寿命的放射性废物，如过滤材料、玷污了的衣物、工具和废旧材料。这些废物需贮藏并隔离较长时间。300万千瓦轻水堆运行一年，一般约产生1500立方米没有经过压缩和浓缩的这类废物，这个体积相当于一个边长为12米的立方体，也相当于两个家庭住房的体积。一些最终处理这类废物的装置已投入运行。
关心环境的大多数人对核电的担心还在于事故情况下发生不可控制的放射性释放的风险问题。已经发生过两起重大核电站事故。在这两起事故中，反应堆堆芯均遭破坏，但在其他方面不尽相同。如同西方工业化国家中的大多数动力反应堆一样，三里岛的动力堆也有一个安全壳，后来起到了设计所要求的安全屏障的作用，所以没有造成严重的放射性释放，并且无人员伤亡。切尔诺贝利核电站事故中的反应堆没有安全壳，所以造成大量的放射性物质的释放。
尽管切尔诺贝利事故造成的影响恶劣，但其他的能源开发利用也存在问题。在北海开采石油的平台1988年就有165人死亡，德国的一座煤矿同年发生爆炸，造成57名矿工死亡。1989年，在前苏联的天然气管道因泄漏而爆炸时有两列客车经过，结果死了600多人。全世界在几年内死去的煤矿工人达数以万计。1984年墨西哥城的一起天然气爆炸事故中造成450人死亡，几千人受伤。1979年印度的一座水电站大坝倒塌，有15000人丧生。
由于两次核事故，特别是切尔诺贝利核事故带来了消极的后果，人们对核电的应用往往怀着恐惧，因此对核电的应用需要慎重，但不应畏足不前。